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SiC生产过程

虽然在过去几年中出现了一些替代的生产方法来选择高纯度的碳化硅,但今天使用的大部分碳化硅是使用所谓的Acheson工艺生产的。

碳化硅(SiC)是一种合成矿物,最常在电阻炉中通过艾奇逊工艺生产,该工艺以1891年发明它的美国人E.G.艾奇逊命名。 在艾奇逊炉中,碳材料(通常是石油焦)和二氧化硅或石英砂的混合物在1700-2500℃的高温下进行化学反应,在主要反应后形成α-SiC。

反应的能量由石墨芯的电阻性加热提供,通过将石墨芯与炉子两端的两个电极相连来完成。

SiC发展为围绕核心的固体圆柱形铸锭,其径向层从内部的石墨,到α-SiC(具有粗晶结构的最高等级材料)、β-SiC、冶金等级,最后是外部的未反应材料。SiC可以生产为黑色或绿色,这取决于原材料的质量。

经过一段时间的冷却,SiC锭被准确地分类,并进一步加工成不同的应用。碳化硅粗料被仔细粉碎、分类,有时再次碾磨,并选择进行化学处理,以获得它将被应用的特定特性。

碳化硅的特性

碳化硅是一种陶瓷材料,具有出色的硬度,仅次于金刚石、立方氮化硼和碳化硼。该材料具有高度的耐磨性,对所有的碱和酸具有化学惰性。它还具有高度的耐热性。这些特性使碳化硅成为一种杰出的磨料和陶瓷材料,可在极端的操作条件下使用。

  • 密度。3.21 g/cm3
  • 维氏硬度:29GPa
  • 热膨胀系数:5-10-6/K
  • 热导率:50至100 W/m K
  • 典型的耐温性:空气中1500℃,惰性气氛中2400℃。
  • 比热:750 J/kg K